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Título: Influência da presença de quitosana e tensoativos em emulsões ternárias
Autor(es): Regattieri, Adriana Barbosa
Orientador: Silva Filho, Eloi Alves da
Data do documento: 29-Abr-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Emulsões são sistemas utilizados em diversos tipos de aplicações industriais, incluindo diferentes áreas de interesse, como tecnologia de alimentos, produtos de uso pessoal, tintas, agroquímicos, farmacêuticos, etc. Este trabalho tem como foco estudaro comportamento da tensão superficial de sistemas de tensoativos em diferentes solventeseemulsões definidas pelo sistema ternárioQuitosana/Tensoativo/Hexano em que as técnicas experimentais de tensiometria, turbidimetria e o tempo de escoamento foram fundamentais para a preparaçãoe caracterização desse sistema.Outras técnicas também foram utilizadas para a caracterização das emulsões, tais como: índice de emulsificação, número HLB, imagens de microscopia ótica e espectros de infravermelho. Trata-se em desenvolver uma metodologia de preparar e analisar emulsões contendo hexano, quitosana e tensoativos que modificam a condição de carga através de interações intermoleculares como dipolo-dipolo e outros tipos, como hidrofóbicas e de van der Waals. Verificou-se que não há estudos envolvendo esse sistema ternário, o que motivou o desenvolvimento desta pesquisa. Neste trabalho foram investigados o efeito dos solventes água e solução de ácido acético 0,02 mol.L-1nos tensoativos dodecil sulfato sódico (SDS), brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB) e Triton X-100, bem comoas suas interações com o biopolímero quitosana. A técnica experimental de tensiometria foi usada para analisar o comportamento da tensão superficial nos sistemas, à temperatura ambiente. Na presença de ácido acético houve uma diminuição significativa da Concentração Micelar Crítica (CMC) no caso do aniônico SDS, assim como um pequeno aumento desse valor para o neutro Triton X-100. O comportamento da tensão superficial observado para o tensoativo neutro Triton X-100 apresentou mais uniformidade em relação aos outros dois tensoativos, SDS e CTAB. As análises das emulsões Quitosana/SDS/Hexano verificaram a capacidade emulsificante do tensoativo SDS, evidenciada pelas interações entre estes componentes do sistema que contribuem na obtenção de emulsões mais estáveis. Em razão da volatilidade do hexano, englobando partículas de ar ao sistema, foi observado que há mais espuma na emulsão que apresenta maior quantidade de hexano. Relevantes tempos de escoamento (cerca de 25 segundos) foram observados nas emulsões em que as concentrações dos três componentes estavam em faixas de concentrações mais próximas, o que pode significar maior interação na mistura. O maior valor para a tensão superficial (39,62 mN/m) foi medido para a emulsão em que a solução 0,37%(m/V) do biopolímero quitosana estava em 85%(V/V) na emulsão. O complexo insolúvel de SDS com quitosana foi demonstrado a partir dos altos valores de turbidez (>50 NTU) obtidos nas emulsões com maiores concentrações de SDS e quitosana. Os valores de tensão superficial para os sistemas com diferentes tensoativos mostram a influência do tensoativo na emulsão, pois aproximaram-se dos valores das soluções dos tensoativos puros, os desvios calculados resultaram em valores abaixo de 4% na composição estudada, 15%(V/V) de Quitosana, 70%(V/V) de Tensoativo e 15%(V/V) de Hexano.
Emulsions are systems used in various types of industrial applications, including different areas of interest such as food technology, personal products, paints, pesticides, pharmaceuticals, etc. This work focusesin studying the behavior of the surface tension of surfactant systems in different solvents andthe study of emulsions defined ternary system Chitosan / surfactant / Hexane in theexperimental techniques of tensiometry, turbidity and flow time were critical to the preparation and characterization of the system. Other techniques have also been used for characterization of emulsions, such as emulsifying index, HLB number, optical microscopy images, and infrared spectra. It is to develop a methodology to prepare and analyze emulsions containing hexane, chitosan and surfactants which modify the load conditions through intermolecular interactions suchas dipole-dipole and other hydrophobic and van der Waals forces. It was found that no studies involving this ternary system, which led to the development of this research. In this study we investigated the effect of the solvents water and acetic acid solution 0.02 mol L-1in surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS), hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) and Triton X-100, as well as their interactions with the biopolymer chitosan. The experimental technique of tensiometry was used to analyze the behaviorof the surface tension in those systems at ambient temperature. In the presence of acetic acid there was a significant decrease in the critical micelle concentration (CMC) in the case of anionic SDS, and a small increase of this value for the neutral Triton X-100. The behavior of the surface tension observed for the neutral surfactant Triton X-100 showed more uniform compared to the other two surfactants CTAB and SDS. Analyses of the chitosan / SDS / Hexane emulsions verified the emulsifying capacity of the surfactant SDS as evidenced by the interactions between the system components that contribute to obtaining more stable emulsions. Due to the volatility of hexane, air particles comprising the system, it was observed that the emulsion foam is present in the greatest amount of hexane. Material flow times (about 25 seconds) were observed in the emulsions in the concentrations of the three components were closest in concentration ranges, which may lead to further interact with the mixture. The highest value for the surface tension (39.62 mN/m) was measured for the emulsion in which the solution0.37% (w/v) of biopolymer chitosan was 85% (v / v) in the emulsion. The SDS-chitosan insoluble complex was established from the high turbidity values (>50NTU) obtained in emulsions with higher concentrations of SDS and chitosan. The surface tension values for the systems with different surfactants show the influence of surfactant in the emulsion as it approached the value of pure solutions of surfactants, resulting in deviations from the calculated values below of 4% inthe studied composition, 15% (v/v) Chitosan 70% (v/v) surfactant and 15% (v/v) hexane
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4734
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